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真空放電での電源装置の設定を教えてください
sanoriの回答
- sanori
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グロー放電というものは、電子線という名の「放射線」を発生させる、一種の加速器です。 すなわち、 電流で発生するものではなく、電圧で発生するものです。 ですから、電圧は、放電が起こるまで上げるしかない、というのが基本的な考え方です。 蛍光灯や液晶のバックライトのインバータの電圧は、1kV程度あるはずです。 長さは、本件と同じく、30センチ程度ですから、 つまり、電界は、1kV÷30cm程度です。 したがって、 ご質問のネオンガラス管でグロー放電を起こさせるのも、1000Vオーダーの電圧が必要であると類推されます。 あとは、熱設計ではないでしょうか。 1000Vに電流値をかければ、ワットです。 家電と同様として、例えば、100W限度にするならば、電流は 100÷1000=0.1A=100mA が限度です。 これを、電圧源か電流源かでリミッターをかけることになるのでは。 なお、 電源装置で、電圧と電流のどちらを先にあげるかですが、 単純に、他の回路素子を使わずに、ダイレクトに真空管の両側に電圧をかけるのであれば、 電圧が低いは電流などあるわけがないですから、いくら電流のつまみを大きく回したところで、電流は発生しません。 つまり、 ・まずは、電流値のを少しだけ上げておき、 ・次に、電圧の方を放電が起こるまで、おそるおそる上げていき、 ・さらに、好みの放電モードが起こるまで上げていく、 という手順になると思います。 その次に、 ・放電が「好みの量」だけ発生するまで、電流値をおそるおそる上げる、 で良いのでは。 直径1.5~2cmというのは、電力の限界の計算には関係無さそうです。 ただ、 同じ電圧であっても、 単位経路辺りネオン原子数 ∝ 圧力×断面積 ですから、圧力が同じでも、放電の様子も異なる、つまり、「見たいネオンサインを見れる電圧」は違うでしょうね。 ネオン管の圧力が一定と置けば、管が細いほど、通り道にあるネオン原子数は少なくなり、真空度が高いのと同じことになります。 (だから、最近の省電力・高輝度タイプの蛍光灯は、管が細いのだと思いますが。) あと、 下記のように、コンデンサに充電しながら、パルスで放電を起こさせる方法もあります。 http://unit.aist.go.jp/shikoku/pdf/h15sinpo-youshishuu/p39.pdf ですけど、これでは「(持続した)ネオンサイン」は見れませんからね。 いずれ、 目的に応じて、考えてみてください。 私は専門家ではないので、以上は、ご参考に、ということで。
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きれいに出ました。ありがとうございました。